Pourquoi nous remplaçons les fours à convection par des fours à rayonnement infrarouge dans le processus de fabrication sans plomb
Pendant longtemps, nous avons simplement mis tout dans des fours à convection, en espérant que ça fonctionnerait. Mais les choses changent. Avec l’exigence d’utiliser des matériaux sans plomb et respectueux de l’environnement, l’industrie se tourne vers la technologie à rayonnement infrarouge. On observe cela surtout lors du traitement des colles spéciales ou des substances utilisées pour les revêtements : si la température n’est pas suffisante, toute la quantité produite est considérée comme défectueuse.
La véritable différence : infra-rouges contre air chaud
Pensez à un four traditionnel : on chauffe l’air, les parois, les étagères… Tout est chauffé. C’est un gaspillage énergétique énorme, car la puce doit attendre que l’air soit suffisamment chaud avant de pouvoir se durcir.
Avec les fours à rayonnement infrarouge, c’est différent. L’énergie atteint directement le substrat. C’est très rapide. Nous appelons cela « chauffage sélectif », car on peut cibler uniquement la colle ou le photo-résist, sans avoir à chauffer le reste de l’assemblage. Les coûts énergétiques diminuent, tandis que la productivité augmente.
Les défis liés aux matériaux sans plomb
Les soldes sans plomb sont exigeants : ils nécessitent généralement des températures élevées et une précision maximale pour se durcir correctement. Sinon, des bulles d’air apparaissent, ce qui gâche la connexion entre les composants.
Avec les lampes à rayonnement infrarouge, on peut atteindre ces températures élevées en quelques secondes.
Le bon côté ? On peut ajuster la longueur d’onde – courte ou moyenne – pour correspondre à la chimie utilisée. Cela permet d’éviter l’effet « peau », où la couche supérieure semble parfaite, mais la couche inférieure reste humide.
Mais il y a un problème : les lampes à haute intensité génèrent beaucoup de chaleur. Si les ventilateurs de refroidissement ne suffisent pas, le boîtier surchauffe et les capteurs de température deviennent inexacts. C’est un équilibre à trouver.
Les compromis
Les fours à rayonnement infrarouge ne sont pas une solution magique. Il faut faire face au problème des zones ombragées. Si les composants sont trop serrés, les rayons infrarouges ne peuvent pas atteindre ces zones. C’est comme essayer de bronzer la partie inférieure du menton : certaines zones restent dans l’ombre.
Pour y remédier, nous utilisons des chambres réfléchissantes ou des séries de lampes qui éclairent la puce depuis différents angles. Cela prend plus d’espace dans l’usine, mais c’est la seule façon d’assurer que la puce de 300 mm se durcisse uniformément, du début à la fin.